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不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

单容水箱液位控制报告范文

计算机测控系统课程设计

课题：基于DCS技术的水箱水位串级控制

系统设计与仿真实现

专业：自动化

班级：2022031____

一、课程设计目的

通过对水位监控系统的设计和试验，掌握组态软件的应用，以及计算

机监控系统的基本组成和实现方法。了解DCS应用过程中的主要工作内容

及应该注意的问题，并能根据应用目的，进行分散控制系统的设计组态、

调试操作等工作。以P3DCS分散控制系统为平台，完成DCS的组态。

课程设计内容

采用P3DCS系统设计完成水箱水位串级控制系统并进行参数整定和调

试，包括数据库组态、SAMA图组态、流程图组态、操作器组态，设计手

动和单回路自动控制、串级自动控制等控制方案，并实现手自动无扰切换

和报警，设计相应的模拟量控制和逻辑控制方案并实现，进行仿真、参数

整定与系统调试。

其中上水箱水位的对象传递函数为

上水箱水位对下水箱水位传递函数为

其它执行器和测量电路的传递函数简化为K=1

系统概述

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

系统的工艺流程如下图（图1）所示：

图SEQ图表图表某ARABIC1

根据水箱系统的结构，我们设置一个串级控制回路，把下水箱作为串

级控制系统的主控制回路，上水箱作为串级的副控制回路。从而得出串级

控制系统的方框图如（图2）所示：

图SEQ图表图表某ARABIC2

课题设计及其步骤

本次课程设计主要有两个方面的工作：即是组态设计和系统调试：

组态设计

1）系统配置组态

主要是指DCS中工程师站、操作员站、控制站的主机系统配置信息及

外设类型，I/O－卡件信息，电源布置，控制柜内安装接线等。此部分内

容作为了解内容，不进行具体组态。

2）实时数据库组态

数据库组态是系统组态中应尽早完成的工作，因为只有有了数据库，

其他的组态工作（控制回路组态、画面组态等）才可以调试。数据库组态

一般通过专用软件进行，数据录入时一定要认真仔细，数据库中一个小的

错误就会给运行带来极大的麻烦，如造成显示错误、操作不当甚至死机故

障。

先进行“系统数据库”的建立，建立好之后如下图（图3）：

图SEQ图表图表某ARABIC3

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

3）控制算法组态

控制算法组态指的是将系统设计时规定的模拟量控制、开关量控制等

功能用DCS算法予以实现。本设计以水箱水位高度串级控制策略为对象，

并且模拟控制对象，构成闭环回路，完成这些控制算法的组态工作，即运

行“SAMA图组态”来完成控制算法组态。如图4：

图SEQ图表图表某ARABIC4

4）操作员站显示画面组态

通过“图形界面组态”来设计需要显示的画面组态，运行人员主要通

过操作员站画面来观察生产过程运行情况，并通过画面提供的软操作器来

干预生产过程，因此画面设计是否合理、操作是否方便都会对运行产生重

要影响。本设计要求设计关于水位控制的简单流程图画面、趋势画面、参

数显示画面、操作画面，并把有关的动态点同控制算法连接起来。

流程界面组态图：

图SEQ图表图表某ARABIC5

操作窗口组态图（图6）：

图SEQ图表图表某ARABIC6

5）趋势组态

通过“趋势显示”可以来设计所需要观察的数据点的连接并且观察到

该数据点数据